JPH05244956A - Production of l-phenylalanine by recombinant escherichia coli - Google Patents
Production of l-phenylalanine by recombinant escherichia coliInfo
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- JPH05244956A JPH05244956A JP4241745A JP24174592A JPH05244956A JP H05244956 A JPH05244956 A JP H05244956A JP 4241745 A JP4241745 A JP 4241745A JP 24174592 A JP24174592 A JP 24174592A JP H05244956 A JPH05244956 A JP H05244956A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、組換大腸菌(recombina
nt Escherichia coli)(以下、単に大腸菌と称する)に
よるL−フェニルアラニンの製造方法に関する。さらに
詳しくは、本発明は、L−フェニルアラニンを製造する
プラスミドを含有する新規大腸菌及び該新規微生物を使
用してL−フェニルアラニンを製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to recombinant E. coli (recombina
nt Escherichia coli) (hereinafter, simply referred to as Escherichia coli) . More specifically, the present invention relates to a novel Escherichia coli containing a plasmid for producing L-phenylalanine and a method for producing L-phenylalanine using the novel microorganism.
【0002】[0002]
【従来の技術】L−フェニルアラニンは必須アミノ酸の
一種で、甘味料であるアスパルテーム(ASPARTAME:登録
商標名)の合成製造に使用できる。微生物を利用したL
−フェニルアラニンの多くの合成方法が公知である。例
えば、特開昭37−6345及び特開昭60−1608
90は、チロシンを要求するブレヴィバクテリウム又は
コリネバクテリウム 種(Brevibacterium or Corynebac
terium sp.) を使用したL−フェニルアラニンの製造方
法を開示している。特開昭55−165797は、チロ
シンを要求しかつトリプトファン類似化合物に対して耐
性のある大腸菌を使用する、同様の方法を開示してい
る。韓国特開88−11331及び韓国特開88−11
332は、チロシン及びトリプトファン栄養素要求体(a
uxotroph) からの復帰突然変異体(revertant) であり、
かつフェニルアラニン、チロシン、トリプトファン類似
化合物に対して耐性のある大腸菌を使用する、同様の方
法を開示している。韓国特開89−3682及び韓国特
開89−3714は、律速酵素(rate-limiting enzyme)
をコードしている遺伝子のコピー数を増幅した組換大腸
菌による、L−フェニルアラニンの製造方法を開示して
いる。2. Description of the Related Art L-Phenylalanine is one of the essential amino acids and can be used for the synthetic production of a sweetener, aspartame (ASPARTAME: registered trademark). L using microorganisms
-Many synthetic methods of phenylalanine are known. For example, JP-A 37-6345 and JP-A 60-1608.
90 is a Brevibacterium or Corynebac
terium sp. ) for producing L-phenylalanine. JP 55-165797 discloses a similar method using E. coli that requires tyrosine and is resistant to tryptophan analogues. Korean Patent Laid-Open 88-11331 and Korean Laid-Open 88-11
332 is a tyrosine and tryptophan auxotrophy (a
uxotroph) is a revertant,
And a similar method using E. coli resistant to phenylalanine, tyrosine and tryptophan analogues is disclosed. Korean Patents 89-3682 and 89-3714 disclose rate-limiting enzymes.
Disclosed is a method for producing L-phenylalanine by recombinant Escherichia coli in which the copy number of the gene encoding the gene is amplified.
【0003】[0003]
【発明の開示】本発明は、L−フェニルアラニンを高収
率にて製造できる新規大腸菌(KCCM 10,01
3)を提供することを目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a novel E. coli (KCCM 10,01) capable of producing L-phenylalanine in high yield.
The purpose is to provide 3).
【0004】本発明の他の目的は、pheA遺伝子とa
roF遺伝子を発現させるための2つのプロモーターと
温度感受性リプレッサーを含む新規プラスミドpMW1
6で形質転換され得る組換大腸菌を用いて、L−フェニ
ルアラニンを製造する方法を提供することである。コリ
スメート ムターゼ p−プレフェネート デヒドラタ
ーゼ(chorismate mutase p-prephenate dehydratase)は
pheA遺伝子に、そして3−デオキシ−D−アラビノ
ヘプツロソネート・7−フォスフェート シンターゼ(
3-deoxy-D-arabinoheptulosonate・7-phosphate syntha
se )はaroF遺伝子に、それぞれコードされている。Another object of the present invention is the pheA gene and a
Novel plasmid pMW1 containing two promoters for expressing the roF gene and a temperature sensitive repressor
It is to provide a method for producing L-phenylalanine using recombinant Escherichia coli which can be transformed with 6. Chorismate mutase p-prephenate dehydratase is present in the pheA gene, and 3-deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate synthase (
3-deoxy-D-arabinoheptulosonate ・ 7-phosphate syntha
se) are each encoded by the aroF gene.
【0005】本発明のさらなる目的は、高収率にてL−
フェニルアラニンを製造できる形質転換された大腸菌を
製造できる、複製可能な組換プラスミドpMW16を提
供することにある。A further object of the present invention is the high yield of L-
It is to provide a replicable recombinant plasmid pMW16 capable of producing transformed Escherichia coli capable of producing phenylalanine.
【0006】本発明はさらに、本発明の大腸菌を培地中
で培養することからなる、L−フェニルアラニンを高収
率にて製造する方法を提供することを目的とする。A further object of the present invention is to provide a method for producing L-phenylalanine in high yield, which comprises culturing the Escherichia coli of the present invention in a medium.
【0007】本発明の他の目的及びさらなる適用範囲
は、以下に述べる本発明の詳細な記載より明らかにされ
る。しかしながら、本発明の真意及び範囲内における変
化や変更は以下の詳細な記載から当業者には明らかであ
るので、本発明の好ましい実施態様を示した詳細な記載
及び特定の実施例は、単に実例として示したものと理解
されるべきである。Other objects and further scope of application of the present invention will become apparent from the detailed description of the present invention given below. However, changes and modifications within the spirit and scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description, and thus the detailed description and the specific examples showing the preferred embodiments of the present invention are merely illustrative. Should be understood as shown as.
【0008】本発明は、以下に記載する詳細な説明及び
単に実例として示したに過ぎない図面によりさらに良く
理解されるものであるが、本発明がこれらに限定されな
いことはいうまでもない。The invention is better understood by the detailed description given below and the drawings which are given merely by way of illustration, but it goes without saying that the invention is not limited thereto.
【0009】L−フェニルアラニンの製造に使用するた
めのaroF遺伝子及びpheA遺伝子は、大腸菌MW
PWJ 304(KCCM 10,013)に由来して
いる。The aroF gene and the pheA gene for use in the production of L-phenylalanine are derived from Escherichia coli MW.
It is derived from PWJ 304 (KCCM 10,013).
【0010】Fig.1の様な本発明の説明のために作
成された図面を詳細に参照すると、組換プラスミドを使
用したL−フェニルアラニンの製造方法は、大腸菌細胞
内の酵素作用により制御されている。反応を制御する酵
素の1つにコリスメート ムターゼ p−プレフェネー
ト デヒドラターゼがある。反応を制御する他の酵素の
1つには、3−デオキシ−D−アラビノヘプツロソネー
ト・7−フォスフェート シンターゼ(以下、“DAH
P シンターゼ”と略す)がある。DAHPシンターゼ
は、aroF遺伝子、aroG遺伝子及びaroH遺伝
子にそれぞれコードされている3つのアイソエンザイム
(isoenzyme) として存在している。本発明では、phe
A遺伝子及びaroF遺伝子の発現を極度に増大させる
ためにλファージのPL プロモーターを各遺伝子に結合
させ、該遺伝子の発現を制御するために温度感受性リプ
レッサーが使用される。FIG. Referring in detail to the drawings prepared for explaining the present invention such as 1., the method for producing L-phenylalanine using the recombinant plasmid is controlled by the enzymatic action in E. coli cells. One of the enzymes controlling the reaction is chorismate mutase p-prephenate dehydratase. One of the other enzymes that control the reaction is 3-deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate synthase (hereinafter, "DAH
PHP synthase "). DAHP synthase is three isoenzymes encoded by aroF gene, aroG gene, and aroH gene, respectively.
It exists as (isoenzyme). In the present invention, phe
The P L promoter of λ phage is linked to each gene in order to extremely increase the expression of A gene and aroF gene, and a temperature sensitive repressor is used to control the expression of the gene.
【0011】Fig.2に示した様なプラスミドpMW
16の調製方法は、Recombinant DNA Methodology 及び
Molecular Cloningに記載されている。プラスミドpM
W16調製のための組換え方法は、 Molecular Clonin
g、A Laboratory Manual ( T.Mariatis et al.) 及び C
urrent Protocols in Molecular Biology ( Frederick
M. Ausubel et al.)に記載されている。FIG. Plasmid pMW as shown in 2
The preparation method of 16 is the Recombinant DNA Methodology and
It is described in Molecular Cloning. Plasmid pM
The recombinant method for preparing W16 is described in Molecular Clonin
g, A Laboratory Manual (T. Mariatis et al.) and C
urrent Protocols in Molecular Biology (Frederick
M. Ausubel et al.).
【0012】この様にして、L−フェニルアラニンの製
造に使用するための新規株MWPWJ 304が得られ
る。該新規株MWPWJ 304は、ブダペスト条約の
規定に従い、1991年12月20日にコレアン カル
チャー センター オヴ マイクロオルガニスムス( Ko
rean Culture Collection of Microorganisms ) に寄託
され、受託番号KCCM 10,013が与えられた。In this way a new strain MWPWJ 304 for use in the production of L-phenylalanine is obtained. According to the provisions of the Budapest Treaty, the new strain MWPWJ 304 was purchased on December 20, 1991 at the Korean Culture Center of Microorganisms.
rean Culture Collection of Microorganisms) and was given accession number KCCM 10,013.
【0013】本発明は以下の実施例との関連においてさ
らに詳しく記載されるが、実施例は一具体例に過ぎず、
本発明がこれに限定されないことはいうまでもない。The present invention is described in further detail in connection with the following examples, which are merely specific examples.
It goes without saying that the present invention is not limited to this.
【0014】[0014]
【実施例】実施例1 プラスミドpMW16の調製 (1)pMW12 DNAの単離 pheA遺伝子とaroF遺伝子を含む組換プラスミド
であるpMW12(米国特許第5,008,190号及
び第5,030,567号参照)は、37℃にて16時
間、培地塩制限酵素緩衝液( medium salt restriction
enzyme buffer) (50mMの塩化ナトリウム、10m
Mのトリス−HCl(pH 7.5)、10mMの塩化
マグネシウム及び1mMのジチオスレイトール)中に
て、EcoRVを用いて切断される。切断されたDNA
はフェノール−クロロホルム混合物で処理され、エタノ
ールで沈殿させて線状のプラスミドDNA( linearized
plasmid DNA )を得た。該プラスミドDNAを子ウシ腸
アルカリフォスファターゼ(calf intestinal alkaline
phosphatase )(以下、“CIP”と略す)で処理し、
線状のプラスミドDNAの自己連結( self-ligating )
を防いだ。 Example 1 Preparation of plasmid pMW16 (1) Isolation of pMW12 DNA pMW12 (US Pat. Nos. 5,008,190 and 5,030,567), which are recombinant plasmids containing the pheA gene and the aroF gene. Medium) for 16 hours at 37 ° C. (medium salt restriction enzyme buffer).
enzyme buffer) (50mM sodium chloride, 10m
Cleavage with EcoRV in M Tris-HCl (pH 7.5), 10 mM magnesium chloride and 1 mM dithiothreitol). Cleaved DNA
Was treated with a phenol-chloroform mixture and precipitated with ethanol to yield linearized plasmid DNA (linearized
plasmid DNA) was obtained. The plasmid DNA was used for calf intestinal alkaline phosphatase.
phosphatase) (hereinafter abbreviated as “CIP”),
Linear plasmid DNA self-ligating
Prevented.
【0015】(2)PL プロモーター断片の調製 プラスミドpPLC2833を制限酵素HaeII及び
BamHIで切断し、0.26KbのPL 断片を低融点
のアガロースゲルから回収して精製した。付着末端を有
する0.26KbのPL 断片を、11℃にて20分間反
応緩衝液(50mMのトリス−HCl(pH 8.
0)、5mMの塩化マグネシウム、5mMのジチオスレ
イトール、50μg/mlのウシ血清アルブミン(BS
A)、100μMのdATP、100μMのdGTP、
100μMのdCTP、及び100μMのdTTP)中
でT4 DNAポリメラーゼで処理し、平滑末端を形成し
た。(2) Preparation of P L promoter fragment Plasmid pPL C 2833 was cleaved with restriction enzymes HaeII and BamHI, and a 0.26 Kb P L fragment was recovered from a low melting point agarose gel and purified. The P L fragment of 0.26Kb having cohesive ends, 20 minutes reaction buffer at 11 ° C. (Tris -HCl of 50 mM (pH 8.
0) 5 mM magnesium chloride, 5 mM dithiothreitol, 50 μg / ml bovine serum albumin (BS
A), 100 μM dATP, 100 μM dGTP,
Blunt ends were formed by treatment with T 4 DNA polymerase in 100 μM dCTP and 100 μM dTTP).
【0016】(3)プラスミドpMW14の調製 上述した工程(1)においてフォスファターゼ処理した
線状プラスミドpMW12を、両端に平滑末端を有する
上記工程(2)において得られたPL プロモーター断片
と1:3の割合にて混合し、16℃にて16時間T4 D
NAリガーゼで処理して、断片を連結させた。連結され
た組換プラスミドは、常法の塩化カルシウム法に従っ
て、増殖にL−フェニルアラニンを要求する大腸菌MW
EC203−7に形質転換された。該形質転換された株
を、抗生物質であるカナマイシンを50μg/ml含む
MM培地(グルコース10g、硫酸アンモニウム4g、
一塩基リン酸カリウム( monobasic potassium phosphat
e ) 2g、チアミン−HCl1mg、フマル酸0.5
g、寒天20g、蒸留水1 、pH7.4)中で培養し
た。組換プラスミドpMW14を、カナマイシンを50
μg/ml含むMM培地中で増殖した培養株から分離し
た。(3) Preparation of plasmid pMW14 The linear plasmid pMW12 treated with phosphatase in the above step (1) was mixed with the P L promoter fragment obtained in the above step (2) having blunt ends at a ratio of 1: 3. Mix at a ratio of T 4 D for 16 hours at 16 ° C
The fragments were ligated by treatment with NA ligase. The ligated recombinant plasmid was transformed into Escherichia coli MW which requires L-phenylalanine for growth according to a conventional calcium chloride method.
It was transformed into EC203-7. The transformed strain was treated with MM medium containing 50 μg / ml of the antibiotic kanamycin (glucose 10 g, ammonium sulfate 4 g,
Monobasic potassium phosphat
e) 2 g, thiamine-HCl 1 mg, fumaric acid 0.5
g, agar 20 g, distilled water 1, pH 7.4). The recombinant plasmid pMW14 was added to kanamycin 50
Separated from cultures grown in MM medium containing μg / ml.
【0017】(4)pMW15の調製 温度感受性リプレッサーCI857 を含むプラスミドpM
K5を制限酵素BglIIで処理した後、0.9Kbの
DNA断片を0.9%アガロースゲルから回収し、T4
DNAポリメラーゼで処理をして平滑末端を形成させ
る。aroF遺伝子の前端にPL プロモーターが連結し
た上記工程(3)で得たプラスミドpMW14をDra
IIIで切断し、CIPで処理をして5´−リン酸基を
除去する。その後処理されたプラスミドpMW14を、
両端に平滑末端を有するCI857 断片と混合し、T4 D
NAリガーゼで結合させた。該組換プラスミドを大腸菌
HB101に組み込み、pMW15を得た。(4) Preparation of pMW15 Plasmid pM containing temperature sensitive repressor CI 857
After treating K5 with the restriction enzyme BglII, a 0.9 Kb DNA fragment was recovered from a 0.9% agarose gel and subjected to T 4
Treatment with DNA polymerase forms blunt ends. The plasmid pMW14 obtained in the above step (3) in which the P L promoter was ligated to the front end of the aroF gene was Dra.
Cleavage with III and treatment with CIP to remove the 5'-phosphate group. The treated plasmid pMW14
Mixed with CI 857 fragment having blunt ends at both ends to give T 4 D
It was ligated with NA ligase. The recombinant plasmid was incorporated into Escherichia coli HB101 to obtain pMW15.
【0018】(5)pMW16の調製 単離されたpMW15組換プラスミドをBamHI及び
BglIIで切断し、T4 DNAリガーゼで処理をして
pMW16を得た。pMW15プラスミドは全tyrA
遺伝子を含んでいる。pMW16中では、tyrA遺伝
子の0.7Kbの断片が除去されていた。該pMW16
組換プラスミドを温度感受性チロシン漏出株( tyrosine
-leaky strain ) 、すなわち大腸菌MWWJ 304
(KFCC10737、1991年8月30日にコレア
ン フェデレーション オヴ カルチャー コレクショ
ンに寄託)に組み込み、カナマイシンを50μg/ml
含む培地中で24時間37℃にて培養した。pMW16
が組み込まれた株の中でも、最も良くL−フェニルアラ
ニンを生産する株MWPWJ 304(KCCM10,
013、1991年12月20日にコレアン カルチャ
ー コレクションオヴ マイクロオルガニスムスに寄
託)を単離した。該新規株MWPWJ 304(KCC
M 10,013)の生物化学的性質は、宿主株MWW
J 304(KFCC 10,737)と同じである。
しかしながら、宿主株MWWJ 304に比べると、該
新規株MWPWJ 304は増殖のためにより多くのチ
ロシンを要求し、より多くのL−フェニルアラニンを生
産する。そして、該新規株MWPWJ 304のL−フ
ェニルアラニン生産量及びDAHPシンターゼ活性は増
大した。(5) Preparation of pMW16 The isolated pMW15 recombinant plasmid was cleaved with BamHI and BglII and treated with T 4 DNA ligase to obtain pMW16. The pMW15 plasmid contains all tyrA
Contains genes. In pMW16, the 0.7 Kb fragment of the tyrA gene was removed. The pMW16
The recombinant plasmid was transferred to a temperature-sensitive tyrosine leaky strain (tyrosine
-leaky strain), that is, Escherichia coli MWWJ 304
(KFCC10737, deposited at Corean Federation of Culture Collection on August 30, 1991), and kanamycin at 50 μg / ml
It was cultured at 37 ° C. for 24 hours in the containing medium. pMW16
Among the strains into which M. aureus was incorporated, the strain producing the best L-phenylalanine, MWPWJ 304 (KCCM10,
013, deposited on December 20, 1991, with the Corean Culture Collection of Microorganisms. The new strain MWPWJ 304 (KCC
The biochemical properties of M 10,013) are
Same as J 304 (KFCC 10,737).
However, compared to the host strain MWWJ 304, the novel strain MWPWJ 304 requires more tyrosine for growth and produces more L-phenylalanine. Then, the production amount of L-phenylalanine and DAHP synthase activity of the new strain MWPWJ 304 increased.
【0019】実験例1 現存株に比べると、該新規株MWPWJ 304の酵素
活性及びL−フェニルアラニン生産量は、以下に示すよ
うに増大する(表1、表2): 表1 DAHPシンターゼの酵素活性 株 培養温度 酵素活性単位 MWPEC 13−60 32℃ 1.0 (KCTC 8337P) MWWJ 304 37℃ 0.9 (KFCC 10,737) MWPWJ 304 37℃ 3.1 (KCCM 10,013) 上記のデータはアイ.シーオら( I. Shiio et al )の方
法(ジャーナル オヴバイオケミストリー(Journal of
Biochemistry )、75、987−997、1974)に
従って得られた。MWPWJ 304(KCCM 1
0,013)の酵素活性は、MWPEC 13−60
(KCTC 8337P)の酵素活性に基づいている。
MWWJ 304(KFCC 10,737)及びMW
PWJ 304(KCCM 10,013)の培地に
は、MWPEC 13−60の培地と比較すると、10
0mg/lのL−チロシンが余分に含まれていた。 Experimental Example 1 Compared with the existing strain, the enzyme activity and L-phenylalanine production of the new strain MWPWJ 304 are increased as shown below (Tables 1 and 2): Table 1 DAHP synthase enzyme activity Strain Culture temperature Enzyme activity unit MWPEC 13-60 32 ° C 1.0 (KCTC 8337P) MWWJ 304 37 ° C 0.9 (KFCC 10,737) MWPWJ 304 37 ° C 3.1 (KCCM 10,013) The above data is eye. . The method of I. Shiio et al (Journal of Biochemistry
Biochemistry), 75, 987-997, 1974). MWPWJ 304 (KCCM 1
The enzyme activity of 0,013) is MWPEC 13-60.
(KCTC 8337P) based on enzymatic activity.
MWWJ 304 (KFCC 10,737) and MW
The PWJ 304 (KCCM 10,013) medium contained 10 when compared to the MWPEC 13-60 medium.
An extra amount of 0 mg / l L-tyrosine was included.
【0020】実施例2 L−フェニルアラニンの調製(A)株 MWPWJ 304(KCCM 10,013)。 Example 2 Preparation of L-Phenylalanine (A) Strain MWPWJ 304 (KCCM 10,013).
【0021】 (B)培地 グルコース 3% トリプトン 1% バクトイースト( bactoyeast )抽出物 1% 塩化ナトリウム 0.1% カナマイシン 10mg/l pH 7.0。 (B) Medium glucose 3% tryptone 1% bactoyeast extract 1% sodium chloride 0.1% kanamycin 10 mg / l pH 7.0.
【0022】(C)発酵培地 グルコース 6% 硫酸カリウム 0.04% 硫酸アンモニウム 2% クエン酸ナトリウム 0.05% フマル酸 0.05% 塩化マグネシウム 0.08% 一塩基リン酸カリウム 0.1% 二塩基リン酸カリウム 0.1% バクトイースト抽出物 0.1% グルタミン酸一ナトリウム 0.05% 塩化コバルト 0.1mg/l 硫酸亜鉛 1mg/l 塩化マンガン 2mg/l 塩化カルシウム 5mg/l 塩化第二鉄 20mg/l L−チロシン 300mg/l チアミン塩酸塩 10mg/l ニコチン酸 10mg/l pH 7.0。 (C) Fermentation medium glucose 6% potassium sulfate 0.04% ammonium sulfate 2% sodium citrate 0.05% fumaric acid 0.05% magnesium chloride 0.08% monobasic potassium phosphate 0.1% dibasic Potassium phosphate 0.1% Bactose yeast extract 0.1% Monosodium glutamate 0.05% Cobalt chloride 0.1 mg / l Zinc sulfate 1 mg / l Manganese chloride 2 mg / l Calcium chloride 5 mg / l Ferric chloride 20 mg / l L-tyrosine 300 mg / l thiamine hydrochloride 10 mg / l nicotinic acid 10 mg / l pH 7.0.
【0023】(D)発酵方法 40mlの培地を500ml容試験フラスコにいれ、1
20℃にて20分間オートクレーヴ処理した。滅菌後、
新規大腸菌株MWPWJ 304(KCCM10,01
3)をフラスコに接種し、37℃にて16時間振とう培
養を行った。発酵培地は上述の処方に従い調製した。そ
の後、別途オートクレーヴ処理した3.5%の炭酸カル
シウムを発酵培地に添加し、さらに2mlのシードブロ
ス( seed broth )を添加した後、培地を激しく攪拌して
37℃にて36時間発酵させた。発酵終了後、蓄積した
L−フェニルアラニンの量は16.2g/lであった。 (D) Fermentation method 40 ml of medium is put into a 500 ml test flask, and 1
It was autoclaved at 20 ° C. for 20 minutes. After sterilization,
New E. coli strain MWPWJ 304 (KCCM10,01
3) was inoculated into a flask and shake-cultured at 37 ° C. for 16 hours. The fermentation medium was prepared according to the above-mentioned recipe. Thereafter, separately autoclaved 3.5% calcium carbonate was added to the fermentation medium, and further 2 ml of seed broth was added, and the medium was vigorously stirred and fermented at 37 ° C. for 36 hours. .. After the fermentation was completed, the amount of accumulated L-phenylalanine was 16.2 g / l.
【0024】実施例3 L−フェニルアラニンの調製 (C)発酵培地中L−チロシンが400mg/lである
以外は、(A)株、(B)培地、及び(C)発酵培地
は、実施例1及び2で使用したものと同様のものを用い
た。 Example 3 Preparation of L-Phenylalanine (C) The strain (A), (B) medium, and (C) fermentation medium were the same as in Example 1 except that L-tyrosine in the fermentation medium was 400 mg / l. The same as that used in 2 and 2 was used.
【0025】(D)発酵方法 1lの発酵培地を2lの発酵槽に入れ、120℃にて1
5分間オートクレーヴ処理した。新規株MWPWJ 3
04(KCCM 10,013)を500ml容フラス
コ中の50mlの培地に添加し、37℃にて16時間振
とう培養を行った。50mlの培養ブロス( cultured b
roth )を発酵槽に添加し、1,000rpm及び1.0
vvm(酸素比)条件下、37℃にて48時間発酵させ
た。発酵中、pHの値7.0は水酸化アンモニウムを添
加することにより維持し、グルコース濃度が1%を下回
ったときに60%のグルコース溶液を発酵槽に3回添加
した。 (D) Fermentation method 1 l of fermentation medium was placed in a 2 l fermentor and the mixture was stirred at 120 ° C. for 1 hour.
It was autoclaved for 5 minutes. New stock MWPWJ 3
04 (KCCM 10,013) was added to 50 ml of medium in a 500 ml flask, and shake culture was performed at 37 ° C. for 16 hours. 50 ml of culture broth
roth) to the fermentor, 1,000 rpm and 1.0
Fermentation was carried out at 37 ° C. for 48 hours under vvm (oxygen ratio) conditions. During the fermentation, a pH value of 7.0 was maintained by adding ammonium hydroxide, and 60% glucose solution was added to the fermentor three times when the glucose concentration was below 1%.
【0026】発酵中に使用したグルコースの総量は18
5g/lであった。L−フェニルアラニンは50.8g
/lの濃度で得られた。1lの発酵溶液を、イオン交換
樹脂に吸着させ、水酸化アンモニウムを用いて単離する
ような常法に従って精製し、粗結晶として45.7g/
lのL−フェニルアラニンを得た。The total amount of glucose used during fermentation was 18
It was 5 g / l. L-phenylalanine is 50.8g
/ L concentration was obtained. 1 l of fermentation solution was purified by a conventional method such as adsorption on an ion exchange resin and isolation using ammonium hydroxide, and 45.7 g /
l of L-phenylalanine was obtained.
【0027】 表2 L−フェニルアラニンの収量(g/l) 株 培養温度 MWWJ 304 MWPWJ 304 (℃) (KFCC 10,737) (KCCM 10,013) 31 14.9 13.7 34 20.6 21.2 37 31.5 50.8 39 15.5 22.8 *MWWJ 304(KFCC 10,737)の発酵
培地には200mg/lのL−チロシンを添加した。 Table 2 Yield of L-phenylalanine (g / l) Strain culture temperature MWWJ 304 MWPWJ 304 (° C) (KFCC 10,737) (KCCM 10,013) 31 14.9 13.7 34 20.6 21.2 37 31.5 50.8 39 15.5 22.8 * 200 mg / l L-tyrosine was added to the fermentation medium of MWWJ 304 (KFCC 10,737).
【0028】実施例4 培養液の27lを50l容発酵容器に入れ、1.3lの
培養ブロスを450rpmかつ1.0vvm条件にて発
酵容器に入れる以外は、実施例3の操作を繰り返した。
得られたL−フェニルアラニンの量は49.1g/lで
あった。 Example 4 The procedure of Example 3 was repeated except that 27 l of the culture broth was placed in a 50 l fermentor and 1.3 l of culture broth was placed in the fermenter under the conditions of 450 rpm and 1.0 vvm.
The amount of L-phenylalanine obtained was 49.1 g / l.
【0029】本発明に関して以上のように記載したが、
種々の変更があり得ることはいうまでもない。これらの
変更は本発明の精神と範囲を逸脱するものとは見なされ
ず、当業者にとって自明であるこれらのあらゆる変更は
特許請求の範囲に含まれるものである。Although the present invention has been described above,
It goes without saying that various modifications are possible. These modifications are not considered to depart from the spirit and scope of the invention, and all such modifications that are obvious to those skilled in the art are intended to be covered by the following claims.
【図1】Fig.1は、大腸菌中の芳香族アミノ酸類の
生合成代謝経路を示す図である。図中、フィードバック
阻害は酵素活性の阻害を意味し、フィードバック抑制は
DNAからmRNAへの転写レベルで作用する酵素の合
成を抑制するものである。FIG. 1 is a FIG. FIG. 1 is a diagram showing a biosynthetic metabolic pathway of aromatic amino acids in Escherichia coli. In the figure, feedback inhibition means inhibition of enzyme activity, and feedback inhibition suppresses synthesis of an enzyme that acts at the transcription level from DNA to mRNA.
【図2】Fig.2は、組換プラスミドpMW16の調
製工程及びその制限地図を示す図である。FIG. 2 FIG. FIG. 2 is a diagram showing a preparation process of the recombinant plasmid pMW16 and its restriction map.
1 aroF遺伝子にコードされたDAHPシンターゼ
(チロシン抑制) 2 aroF遺伝子にコードされたDAHPシンターゼ
(フェニルアラニン抑制) 3 aroF遺伝子にコードされたDAHPシンターゼ
(トリプトファン抑制) 4 pheA遺伝子にコードされたコリスメート ムタ
ーゼ p−プレフェネート デヒドラターゼ 5 tyrA遺伝子にコードされたコリスメート ムタ
ーゼ p−プレフェネート デヒドラターゼ 6 trpE遺伝子にコードされたアントラニレート
シンターゼ1 DAHP synthase (suppressing tyrosine) encoded by aroF gene 2 DAHP synthase (suppressing phenylalanine) encoded by aroF gene 3 DAHP synthase (suppressing tryptophan) encoded by aroF gene 4 Chorismate mutase encoded by pheA gene p- Prephenate dehydratase 5 tyrA gene-encoded chorismate mutase p-prephenate dehydratase 6 trpE gene-encoded anthranilate
Synthase
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 13/06 C12R 1:19) (72)発明者 ドン ジューン リー 大韓民国 ソウル セオダエムン−ク ナ ムガジワ−ドン 353−20 (72)発明者 チャン ヒー ウォン 大韓民国 ソウル スングブク−ク ジュ ングレウン−2−ドン 559−29 (72)発明者 ビュン ラク リム 大韓民国 ソウル ノウォン−ク ジュー ンギェ−ドングンヤン 2−チャ アパー ト 106−1507 (72)発明者 ホン キュー チョイ 大韓民国 ソウル ドンダエムン−ク チ ュングリアングリ−ドン ヒュンダイ ア パート 3−405─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location // (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 13/06 C12R 1:19) (72) Inventor Don June Lee South Korea Seoul Theodaemun-Kunam Gadjiwa Dong 353-20 (72) Inventor Chang Hee Won South Korea Seoul Sung Buk Jung-Gleung-2-Don 559-29 (72) Inventor Byun Lak Lim South Korea Seoul Nowon -Ku Jong Gye Dong Gun Yang 2-Cha Apert 106-1507 (72) Inventor Honkyu Choi South Korea Seoul Donda Emun Kuk Changlian Guri Dong Dong Hyundai Part 3-405
Claims (8)
ネート デヒドラターゼをコードしているpheA遺伝
子及び3−デオキシ−D−アラビノヘプツロソネート・
7−フォスフェート シンターゼをコードしているar
oF遺伝子を発現させるための2つのプロモーター及び
温度感受性リプレッサーを含有するプラスミドDNAか
らなる複製可能な組換プラスミドであって、大腸菌を形
質転換して最適L−フェニルアラニン生産能を有する形
質転換大腸菌を得ることが可能である、大腸菌MWPW
J 304(KCCM 10,013)に含まれるプラ
スミドpMW16と同定された組換プラスミド。1. A pheA gene encoding chorismate mutase p-prephenate dehydratase and 3-deoxy-D-arabinoheptulosonate.
Ar encoding 7-phosphate synthase
A replicable recombinant plasmid comprising plasmid DNA containing two promoters for expressing the oF gene and a temperature-sensitive repressor, which is transformed into E. coli and has the optimal L-phenylalanine-producing ability. It is possible to obtain Escherichia coli MWPW
A recombinant plasmid identified as plasmid pMW16 contained in J 304 (KCCM 10,013).
る請求項1に記載の複製可能な組換プラスミド。2. The replicable recombinant plasmid according to claim 1, wherein the promoter is a λP L promoter.
レッサーである請求項1に記載の複製可能な組換プラス
ミド。3. The replicable recombinant plasmid according to claim 1, wherein the temperature sensitive repressor is the CI 857 repressor.
しているために最適L−フェニルアラニン生産能を有す
る大腸菌MWPWJ 304(KCCM 10,01
3)。4. Escherichia coli MWPWJ 304 (KCCM 10,01) having an optimal L-phenylalanine-producing ability because it has a pheA gene and an aroF gene.
3).
ドを有する大腸菌株を培地中で培養することからなる、
L−フェニルアラニンの製造方法。5. A method of culturing in a medium an E. coli strain carrying the plasmid from KCCM 10,013.
A method for producing L-phenylalanine.
記載のL−フェニルアラニンの製造方法。6. The method for producing L-phenylalanine according to claim 5, wherein the culture is performed in the presence of sugar.
L−フェニルアラニンの製造方法。7. The method for producing L-phenylalanine according to claim 6, wherein the sugar is glucose.
載のL−フェニルアラニンの製造方法。8. The method for producing L-phenylalanine according to claim 6, wherein the culture is performed at 37 ° C.
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KR890003714B1 (en) * | 1987-03-26 | 1989-09-30 | 주식회사 미원 | Process for preparing l-phenylalanine by microorganism of gene manipulation |
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